[發(fā)明專利]金屬增材制造系統(tǒng)及其在線實(shí)時(shí)追蹤監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710597210.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN107608284B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;申勝男;李勝巍;劉勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048
• 代理公司: 11228 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 胡建文

1.一種金屬增材制造系統(tǒng)，包括3D打印機(jī)，其特征在于：還包括磁場(chǎng)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、和在線實(shí)時(shí)追蹤監(jiān)控系統(tǒng)，該在線實(shí)時(shí)追蹤監(jiān)控系統(tǒng)包括激光位置檢測(cè)模塊、激光速度檢測(cè)模塊、激光強(qiáng)度檢測(cè)模塊和中央控制器，所述磁場(chǎng)發(fā)生器、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述3D打印機(jī)、所述激光位置檢測(cè)模塊、所述激光速度檢測(cè)模塊及所述激光強(qiáng)度檢測(cè)模塊均與所述中央控制器電性連接；

所述3D打印機(jī)中設(shè)有金屬收集盒，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述磁場(chǎng)發(fā)生器的空間位置，使所述磁場(chǎng)發(fā)生器的磁場(chǎng)可作用于激光束周圍的區(qū)域，使得所述3D打印機(jī)中的金屬漂浮物可定向收集在金屬收集盒中；

所述3D打印機(jī)中設(shè)有至少一個(gè)吹氣單元，各所述吹氣單元均布置于工作臺(tái)上方，用于將所述3D打印機(jī)中的金屬漂浮物向所述金屬收集盒方向鼓吹；

在金屬收集盒上方設(shè)有一個(gè)磁鐵，用于誘使金屬漂浮物向收集盒方向匯聚，該磁鐵采用電磁鐵，其吸附的金屬漂浮物在電磁鐵失電后可在磁場(chǎng)發(fā)生器的磁場(chǎng)作用下被收集在金屬收集盒中；

通過(guò)所述激光位置檢測(cè)模塊對(duì)激光束的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并與預(yù)設(shè)的切片軌跡進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)所述激光速度檢測(cè)模塊對(duì)激光束的移動(dòng)速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并與預(yù)設(shè)的激光束移動(dòng)速度信息進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)激光強(qiáng)度檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)作用于粉末上的激光強(qiáng)度并與預(yù)設(shè)的激光加工強(qiáng)度信息進(jìn)行對(duì)比，從而實(shí)時(shí)調(diào)控加工過(guò)程。

2.如權(quán)利要求1所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：所述激光位置檢測(cè)模塊包括光纖位置傳感器，所述光纖位置傳感器布置于3D打印機(jī)的腔室內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：所述激光速度檢測(cè)模塊包括光纖速度傳感器，所述光纖速度傳感器布置于3D打印機(jī)的腔室內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：所述激光強(qiáng)度檢測(cè)模塊包括光纖光強(qiáng)度傳感器，所述光纖光強(qiáng)度傳感器布置于3D打印機(jī)的腔室內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：還包括位于所述3D打印機(jī)外的隨動(dòng)安裝平臺(tái)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)連接，用于定位所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)的空間位置；所述磁場(chǎng)發(fā)生器設(shè)于所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)上，所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)上還設(shè)有熱風(fēng)供應(yīng)裝置、散熱風(fēng)扇、紅外熱像儀和超聲探傷儀中的至少一種。

6.如權(quán)利要求5所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X向滑臺(tái)、Y向滑臺(tái)及Z向滑臺(tái)，所述Y向滑臺(tái)滑設(shè)于所述X向滑臺(tái)上，所述Z向滑臺(tái)滑設(shè)于所述Y向滑臺(tái)上，所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)滑設(shè)于所述Z向滑臺(tái)上。

7.如權(quán)利要求6所述的金屬增材制造系統(tǒng)，其特征在于：所述Y向滑臺(tái)在所述X向滑臺(tái)上的滑移運(yùn)動(dòng)、所述Z向滑臺(tái)在所述Y向滑臺(tái)上的滑移運(yùn)動(dòng)以及所述隨動(dòng)安裝平臺(tái)在所述Z向滑臺(tái)上的滑移運(yùn)動(dòng)均為由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。